原子层沉积装置及利用其的原子层沉积方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种原子层沉积装置及利用其的原子层沉积方法。根据本发明专利技术的用于在基板形成原子层的原子层沉积装置包括：基板移送部，用于安置基板，并向第一方向及与所述第一方向不同的第二方向移送所述基板；气体供应部，布置于通过所述基板移送部而移送的所述基板的上方，并且包括供应源气体的源气体供应模块、供应反应气体的反应气体供应模块、布置于所述源气体供应模块与所述反应气体供应模块之间的吹扫气体供应模块；以及气体供应管部，包括连接所述源气体供应模块和源气体供应源的源气体供应管、连接所述反应气体供应模块和反应气体供应源的反应气体供应管，其中，所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的至少一个能够根据所述基板移送部的基板移送方向而改变对基板的气体供应方向。而改变对基板的气体供应方向。而改变对基板的气体供应方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】原子层沉积装置及利用其的原子层沉积方法


[0001]本专利技术涉及一种原子层沉积装置及原子层沉积方法。

技术介绍

[0002]通常，作为在半导体基板或玻璃等的基板上沉积预定厚度的薄膜的方法有如溅镀(sputtering)等利用物理碰撞的物理气相沉积法(PVD：physical vapor deposition)和利用化学反应的化学气相沉积法(CVD：chemical vapor deposition)等。
[0003]近来，随着半导体元件的设计规则(design rule)急剧微细化，要求微细图案的薄膜，并且形成薄膜的区域的阶梯差也变得非常大，因此不仅能够非常均匀地形成原子层厚度的微细图案，而且阶梯覆盖性也(step coverage)优异的原子层沉积方法(ALD：atomic layer deposition)的使用正在增加。
[0004]这种原子层沉积方法在利用气体分子间的化学反应这一点上与一般的化学气相沉积方法相似。但是，与通常的CVD将向工艺腔室内同时注入多个气体分子而产生的反应生成物沉积于基板的方式不同，原子层沉积方法的差异在于，将包括一个源物质的气体注入到工艺腔室内而使其吸附于加热的基板，之后将包括另一个源物质的气体注入到工艺腔室，从而在基板表面沉积通过源物质之间的反应而产生的生成物。
[0005]然而，在原子层沉积工艺的情况下，由于源气体和反应气体之间的反应性的限制，存在沉积时间长的问题。
[0006]因此，为了减少原子层沉积工艺中的沉积时间，提出了使基板在工艺腔室内移动并按各个沉积区域供应源气体或反应气体来执行原子层沉积的空间分割方式等的原子层沉积方法。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]本专利技术的目的在于提供一种提高原子层沉积性能而能够更快地形成高品质的原子层的原子层沉积装置及利用其的原子层沉积方法。
[0009]技术方案
[0010]根据本专利技术的实施例的一侧面的用于在基板形成原子层的原子层沉积装置可以包括：基板移送部，用于安置基板，并向第一方向及与所述第一方向不同的第二方向移送所述基板；气体供应部，布置于通过所述基板移送部而移送的所述基板的上方，并且包括供应源气体的源气体供应模块、供应反应气体的反应气体供应模块、布置于所述源气体供应模块与所述反应气体供应模块之间的吹扫气体供应模块；以及气体供应管部，包括连接所述源气体供应模块和源气体供应源的源气体供应管、连接所述反应气体供应模块和反应气体供应源的反应气体供应管，其中，所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的至少一个能够根据所述基板移送部的基板移送方向而改变对基板的气体供应方向。
[0011]并且，所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的至少一个可以包括：气
体供应喷嘴主体，在内部形成有与所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的一个连接的第一末端气体供应流路及第二末端气体供应流路，其中，所述第一末端气体供应流路向相对于第三方向以预设的第一供应角度倾斜的方向对基板供应所述源气体及所述反应气体中的一个，所述第三方向与形成所述基板的平面正交并从所述气体供应部朝向所述基板，其中，所述第一末端气体供应流路及所述第二末端气体供应流路可以根据所述基板的移送方向而交替地激活。
[0012]并且，所述第二末端气体供应流路可以向相对于与形成所述基板的平面正交的所述第三方向以预设的第二供应角度倾斜的方向对基板供应所述源气体及所述反应气体中的一个，由所述第一末端气体供应流路实现的第一气体供应方向可以包括与所述第一方向平行的第一水平供应矢量分量及与所述第三方向平行的第一垂直供应矢量分量，由所述第二末端气体供应流路实现的第二气体供应方向可以包括与所述第二方向平行的第二水平供应矢量分量及与第三方向平行的第二垂直供应矢量分量，所述第一垂直供应矢量分量和所述第二垂直供应矢量分量可以相同。
[0013]并且，所述第一末端气体供应流路及所述第二末端气体供应流路可以分别包括以所述第一供应角度倾斜地形成的第一喷嘴单元及以所述第二供应角度倾斜地形成的第二喷嘴单元。
[0014]并且，在所述基板移送部向所述第一方向移送所述基板的情况下，所述第二末端气体供应流路可以被激活，在所述基板移送部沿第二方向移送所述基板的情况下，所述第一末端气体供应流路可以被激活。
[0015]并且，所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的至少一个可以包括：阀单元部，用于向所述第一末端气体供应流路及所述第二末端气体供应流路选择性地供应所述源气体及所述反应气体中的一个。
[0016]并且，所述阀单元部可以包括布置于所述第一末端气体供应流路上的第一末端阀单元及布置于所述第二末端气体供应流路上的第二末端阀单元。
[0017]并且，所述阀单元部可以设置于从所述源气体供应管及所述反应气体供应管中的一个分支所述第一末端气体供应流路及所述第二末端气体供应流路的部位。
[0018]并且，所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的至少一个可以包括：末端气体供应流路，用于供应所述源气体及所述反应气体中的一个；第一排气流路及第二排气流路，将所述末端气体供应流路置于其之间并相互隔开，并且用于向外部排出所述气体供应部及所述基板之间的剩余气体，其中，所述第一排气流路的第一排气压力与所述第二排气流路的第二排气压力可以相互之间独立。
[0019]并且，在所述基板移送部向所述第一方向移送所述基板的情况下，由以所述第二排气流路为基准沿所述第一方向隔开而布置的所述第一排气流路提供的所述第一排气压力可以大于由所述第二排气流路提供的所述第二排气压力，在所述基板移送部向所述第二方向移送所述基板的情况下，由所述第二排气流路提供的所述第二排气压力可以形成为小于由所述第一排气流路提供的所述第一排气压力。
[0020]并且，还可以包括：抽吸模块部，包括与所述第一排气流路连接的第一抽吸模块和与所述第二排气流路连接的第二抽吸模块；以及排气管部，包括连接所述第一抽吸模块与所述第一排气流路的第一排气管及连接所述第二抽吸模块与所述第二排气流路的第二排
气管，其中，所述第一抽吸模块可以向所述第一排气流路提供所述第一排气压力，所述第二抽吸模块可以向所述第二排气流路提供所述第二排气压力，所述第一抽吸模块及所述第二抽吸模块可以根据所述基板的移送方向而改变第一排气压力及所述第二排气压力并提供到所述第一排气流路及所述第二排气流路。
[0021]并且，还可以包括：抽吸模块部，包括与所述第一排气流路及所述第二排气流路连接的第一抽吸模块和与所述第一排气流路及所述第二排气流路连接的第二抽吸模块；可变阀部，包括布置于所述第一抽吸模块与所述第一排气流路之间的第一可变阀单元、布置于所述第一抽吸模块与所述第二排气流路之间的第二可变阀单元、布置于所述第二抽吸模块与所述第一排气流路之间的第三可变阀单元、布置于所述第二抽吸模块与所述第二排气流路之间的第四可变阀单元，其中，分别由所述第一抽吸模块及所述第二抽吸模块提供的排气压力不可改变，并且所述第一抽吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种原子层沉积装置，用于在基板形成原子层，其特征在于，包括：基板移送部，用于安置基板，并向第一方向及与所述第一方向不同的第二方向移送所述基板；气体供应部，布置于通过所述基板移送部而移送的所述基板的上方，并且包括供应源气体的源气体供应模块、供应反应气体的反应气体供应模块、布置于所述源气体供应模块与所述反应气体供应模块之间的吹扫气体供应模块；以及气体供应管部，包括连接所述源气体供应模块和源气体供应源的源气体供应管、连接所述反应气体供应模块和反应气体供应源的反应气体供应管，其中，所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的至少一个能够根据所述基板移送部的基板移送方向而改变对基板的气体供应方向。2.根据权利要求1所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的至少一个包括：气体供应喷嘴主体，在内部形成有与所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的一个连接的第一末端气体供应流路及第二末端气体供应流路，其中，所述第一末端气体供应流路向相对于第三方向以预设的第一供应角度倾斜的方向对基板供应所述源气体及所述反应气体中的一个，所述第三方向与形成所述基板的平面正交并从所述气体供应部朝向所述基板，所述第一末端气体供应流路及所述第二末端气体供应流路根据所述基板的移送方向而交替地激活。3.根据权利要求2所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述第二末端气体供应流路向相对于与形成所述基板的平面正交的所述第三方向以预设的第二供应角度倾斜的方向对基板供应所述源气体及所述反应气体中的一个，由所述第一末端气体供应流路实现的第一气体供应方向包括与所述第一方向平行的第一水平供应矢量分量及与所述第三方向平行的第一垂直供应矢量分量，由所述第二末端气体供应流路实现的第二气体供应方向包括与所述第二方向平行的第二水平供应矢量分量及与第三方向平行的第二垂直供应矢量分量，所述第一垂直供应矢量分量和所述第二垂直供应矢量分量相同。4.根据权利要求3所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述第一末端气体供应流路及所述第二末端气体供应流路分别包括以所述第一供应角度倾斜地形成的第一喷嘴单元及以所述第二供应角度倾斜地形成的第二喷嘴单元。5.根据权利要求3所述的原子层沉积装置，其特征在于，在所述基板移送部向所述第一方向移送所述基板的情况下，所述第二末端气体供应流路被激活，在所述基板移送部沿第二方向移送所述基板的情况下，所述第一末端气体供应流路被激活。6.根据权利要求2所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的至少一个包括：阀单元部，用于向所述第一末端气体供应流路及所述第二末端气体供应流路选择性地供应所述源气体及所述反应气体中的一个。7.根据权利要求6所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述阀单元部包括布置于所述第一末端气体供应流路上的第一末端阀单元及布置于
所述第二末端气体供应流路上的第二末端阀单元。8.根据权利要求6所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述阀单元部设置于从所述源气体供应管及所述反应气体供应管中的一个分支所述第一末端气体供应流路及所述第二末端气体供应流路的部位。9.根据权利要求1所述的原子层沉积装置，其特征在于，所述源气体供应模块及所述反应气体供应模块中的至少一个包括：末端气体供应流路，用于供应所述源气体及所述反应气体中的一个；第一排气流路及第二排气流路，将所述末端气体供应流路置于其之间并相互隔开，并且用于向外部排出所述气体供应部及所述基板之间的剩余气体，所述第一排气流路的第一排气压力与所述第二排气流路的第二排气压力相互之间独立。10.根据权利要求9所述的原子层沉积装置，其特征在于，在所述基板移送部向所述第一方向移送所述基板的情况下，由以所述第二排气流路为基准沿所述第一方向隔开而布置的所述第一排气流路提供的所述第一排气压力大于由所述第二排气流路提供的所述第二排气压力，在所述基板移送部向所述第二方向移送所述基板的情况下，由所述第二排气流路提供的所述第二排气压力小于由所述第一排气流路提供的所述第一排气压力。11.根据权利要求10所述的原子层沉积装置，其特征在于，还包括：抽吸模块部，包括与所述第一排气流路连接的第一抽吸模块和与所述第二排气流路连接的第二抽吸模块；以及排气管部，包括连接所述第一抽吸模块与所述第一排气流路的第一排气管及连接所述第二抽吸模块与所述第二排气流路的第二排气管，其中，所述第一抽吸模块向所述第一排气流路提供所述第一排气压力，所述第二抽吸模块向所述第二排气流路提供所述第二排气压力，所述第一抽吸模块及所述第二抽吸模块根据所述基板的移送方向而改变第一排气压力及所述第二排气压力并提供到所述第一排气流路及所述第二排气流路。12.根据权利要求10所述的原子层沉积装置，其特征在于，还包括：抽吸模块部，包括与所述第一排气流路及所述第二排气流路连接的第一抽吸模块和与所述第一排气流路及所述第二排气流路连接的第二抽吸模块；可变阀部，包括布置于所述第一抽吸模块与所述第一排气流路之间的第一可变阀单元、布置于所述第一抽吸模块与所述第二排气流路之间的第二可变阀单元、布置于所述第二抽吸模块与所述第一排气流路...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔鹤永，崔永太，金栋元，金相勋，金根植，
申请(专利权)人：株式会社奈瑟斯比，
类型：发明
国别省市：